המונח רדום מתייחס לסדרת תהליכים פיזיולוגיים שמסתיימים בדרך כלל במעצר של חילוף חומרים, צמיחה והתפתחות לפרקי זמן משתנים. תופעה זו מוצגת על ידי מינים רבים של חיידקים, פטריות, פרוטסטים, צמחים ובעלי חיים, גם בעלי חוליות וחוליות חסרי חוליות, אם כי עבור קבוצות מסוימות מעולם לא דווח עליה.
רדום הוא מנגנון הסתגלות והישרדות המתרחש בדרך כלל כתגובה לתנאים סביבתיים קיצוניים כמו למשל שינויים עונתיים בהם אנשים יכולים להתמודד עם טמפרטורות קיצוניות, התייבשות, שיטפונות, מחסור בחומרים מזינים, בין היתר.
מרמוט (מקור pixabay.com)
כל האורגניזמים, שקטים וגם אלו עם היכולת לנוע בחופשיות, מתמודדים בשלב כלשהו בתולדות חייהם במצב כלשהו המגביל להתרבותם, צמיחתם או הישרדותם. חלקם מגיבים בתופעות אוכלוסיה כמו הגירה, ואילו אחרים נכנסים למצב רדום.
הגורמים המפעילים את תחילתו של תהליך זה, חיצוניים ופנימיים כאחד, משתנים מזן אחד למשנהו, וייתכן אף שיש הבדלים חשובים בין פרטים מאותו המין שנמצאים באזורים גיאוגרפיים שונים.
להלן כמה מאפיינים ודוגמאות בין תהליך של בעלי חיים וצמחים.
אצל בעלי חיים
רדום בחסרי חוליות
בקבוצה זו של בעלי חיים סוגי הרדמות משתנים מביצה קטנה לצורה שהשתנה של מבוגר. זה מסווג כשלווה וסכרת, תלוי בגורמים המעורבים בהתחלתו ותחזוקתו.
השלווה מתייחסת לכל הצורות הנגרמות על ידי תנאים סביבתיים לא טובים. שינה, הערכה, אנדרוביוזיס (חיים ללא מים) וקריפטוביוזה (חיים נסתרים או נסתרים) הם צורות של שקט.
הדיאפאוזה, יותר מתנאים חיצוניים, נשמרת על ידי תגובות פיזיולוגיות פנימיות, הטבועות בכל מין ובפרט.
מינים רבים של חלפים, קרניזים, תולעים שטוחות, מסתובבים, נמטודות, טרדיגרדות, פרוקי רגליים, רכיכות, טבעות טבעות, המיקורדטים, ואקורדציות מציגים צורות שקטות או מנותקות.
חלק מהספוגים מייצרים גמליות התנגדות המסייעות להם להתבסס על אוכלוסיות מלאות לאחר שחזרת התנאים הנוחים. מינים מסוימים של צנידיאנים מייצרים חלמונים בזמליים או ביצי מין "רדומות" שיכולות להימשך שבועות עד חודשים.
חרקים יכולים להיכנס לדיאפאוזה בכל אחד משלביהם (ביצים, זחלים, גלמים או מבוגרים), תלוי במין ובבית הגידול בו הם חיים. Myriapods יכולים להתפתל בתוך חממות קטנות על האדמה ולהתנגד לשיטפונות כאורגניזמים בוגרים.
בקרב רכיכות, נצפה גם כי צירים ושדות פרווה עוברים לרדמה על ידי איטום שסתומים או פתיחת קליפותיהם. צירים יכולים להימשך כמה חודשים קבורים בדרך זו במורד המשקעים.
חשוב להזכיר כי הרדמה נפוצה הרבה יותר במינים של חסרי חוליות מים יבשים, חצי יבשתיים או מים מתוקים מאשר במינים ימיים, אולי בגלל היציבות היחסית של סביבות אלה ביחס לסביבה יבשתית.
רדום בחוליות
אצל חוליות הם המקרים הידועים ביותר של רדום הם תרדמת שינה אצל יונקים כמו אורסידים ומכרסמים, וגם אצל ציפורים.
עם זאת, מחקר רב התמקד לאחרונה ברדמתם של אוכלוסיות תאי הגידול של חולי סרטן, הקשורים קשר הדוק להתפתחות גרורות.
כמו אצל בעלי חיים וצמחים אחרים, אצל יונקים מתרחשת הרדמה כמנגנון הסתגלותי להתמודדות עם תקופות של ביקוש אנרגיה גבוה אך עם מעט זמינות אנרגיה בסביבה.
זה קשור לשינויים פיזיולוגיים, מורפולוגיים והתנהגותיים המאפשרים לבעל החיים להשיג הישרדות בתנאים לא טובים.
תַרְדֵמָה
תחילתה של עונת תרדמת מאופיינת ב"תזוזות "ארוכות של התפרקות, שבמהלכן יורדות קצב חילוף החומרים בהדרגה ושם טמפרטורת הגוף נותרת רק כמה מעלות מעל לטמפרטורת החדר.
"עייפות" אלה משולבים ברגעים של פעילות מטבולית אינטנסיבית, שמצליחים להעלות את טמפרטורת הגוף לפני שהם חוזרים לאטמות. במהלך תקופה זו מופחתים כל התפקודים הגופניים: דופק, נשימה, תפקוד כליות וכו '.
שינויים עונתיים מכינים את החיה למצב שינה. התכשיר, ברמה הפיזיולוגית, מושג ככל הנראה על ידי שינוי ברמות המצב היציב של חלבונים רבים המשמשים פונקציות ספציפיות של הגדלה או הקטנה של כמות ה- mRNAs וחלבונים המתאימים להם.
הכניסה והיציאה של התאגיד קשורה למדי למתגים מטבוליים מהפכים ומהירים, שפועלים באופן מיידי יותר מאשר שינויים בשליטה על ביטוי גנים, שעתוק, תרגום או יציבות של מוצרים.
בצמחים
המקרים הידועים ביותר של רדמה בצמחים תואמים את הרדמה של זרעים, פקעות וניצנים, האופייניים לצמחים הנתונים לעונתיות.
שלא כמו הרדמות אצל בעלי חיים, צמחים עוברים לרדמה על בסיס טמפרטורה, אורך צילום זמן, איכות האור, טמפרטורה בתקופות אור וחושך, תנאי תזונה וזמינות מים. זה נחשב לרכוש "תורשתי" שכן הוא גם נקבע גנטית.
רדום ניצנים
תופעה זו מתרחשת בעצים רבים והיא כוללת אובדן שנתי וחידוש העלים. עצים ללא עלים במהלך החורף אומרים שהם רדומים או רדומים.
ניצני הטרמינל, המוגנים על ידי הקטפילים, הם אלה המניבים לאחר מכן את העלים החדשים והפרימוריה העלווה.
ניצני עץ בחורף (מקור: pixabay.com)
ניצנים אלה נוצרים כחודשיים לפני הפסקת הצמיחה הפעילה ועלים אבודים. בניגוד לבעלי חיים, בצמחים נמשכים פעילויות פוטוסינתטיות, נשימתיות, שאיפה ופעולות פיזיולוגיות אחרות לאורך כל השנה, הדבר היחיד שבאמת נעצר הוא צמיחה.
אורכי הגל של האור (אדום ואדום רחוק), כנראה, ממלאים תפקיד חשוב מאוד בהתבססות ובפירוק הרדמה אצל הניצנים, כמו גם בהצטברות ההורמון חומצה אבסיסית (ABA).
רדום בזרעים
רדמת זרע נפוצה מאוד בצמחי בר, מכיוון שהיא מעניקה להם את היכולת לשרוד אסונות טבע, להפחית את התחרות בין אנשים מאותו המין, או למנוע נביטה בעונה הלא נכונה.
בזרעים תהליך זה נשלט על ידי ויסות הביטוי הגנטי, פעילות אנזימטית והצטברות של רגולטורי גדילה, עם תפקיד בסיסי של ABA. הורמון זה מצטבר בזרעים וסביר כי הוא מסונתז על ידי האנדוספרם והעובר ולא על ידי הצמח שמוליד את הזרע.
במהלך הרדמה הזרעים עמידים לתקופות יבוש ארוכות. נראה כי חלבונים מאוחרים של עוברים מאוחרים (LEA) נמצאים כמי שמגנים על חלבונים הכרחיים אחרים בתקופות של יבוש.
זרעי כמון דורילי, Cuminum cyminum (מקור: pixabay.com/)
בתוך פקעות יש גם רדום. הממצאים של מבנים אלה נעצרים בשלב ה- G1 של מחזור התא לפני סינתזת ה- DNA. שחרורו של מעצר זה תלוי בקינאזות רבות תלויי ציקלון וביעדיהם במורד הזרם.
ABA ואתילן נדרשים לתחילת הרדמה בפקעות, אך רק AVA נחוץ כדי לשמור על הרדמה. במצב זה, הפקעות מציגות רמות נמוכות של אוקסין וציטוקינין, אשר נחשבים להשתתף בהתמוטטותה ובנביטה שלאחר מכן.
הפניות
- Alsabti, EAK (1979). גידול רדום. מרפאת ג'יי סרטן. אונקול. , 95, 209–220.
- Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). יסודות הפיזיולוגיה של הצומח (מהדורה שנייה). מדריד: מקגרו היל אינטרמריקנה מספרד.
- Cáceres, C. (1997). רדום בחסרי חוליות. ביולוגיה חסרת חוליות, 116 (4), 371–383.
- קארי, ה., אנדרוס, מ., ומרטין, ש '(2003). שינה של יונקים: תגובות סלולריות ומולקולריות למטבוליזם מדוכא וטמפרטורה נמוכה. ביקורות פיזיולוגיות, 83 (4), 1153-1181.
- פינקלשטיין, ר., ריבס, וו., אריזומי, ט., וסטבר, סי (2008). היבטים מולקולריים של רדמת הזרעים. סקירה שנתית של ביולוגיה מהצומח, 59 (1), 387–415.
- Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). רדמת זרעים ונביטה. חוות דעת נוכחית בביולוגיה מהצומח, 5, 33–36.
- פרי, TO (1971). רדום של עצים בחורף. מדע, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
- Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, AM (2014). גרורות במעונות תיווך חיסוני: הזדמנות חדשה למיקוד סרטן. מחקרי סרטן, 74 (23), 6750–6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
- Suttle, J. (2004). ויסות פיזיולוגי של רדמת פקעת תפוחי אדמה. אמר. ג 'מג' תפוח אדמה, 81, 253-262.
- Vegis, A. (1964). רדום בצמחים גבוהים יותר. Annu. הכמרית צמח. פיזיול. , 15, 185–224.